九年级化学溶解度和溶液的浓度.docx
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九年级化学溶解度和溶液的浓度
溶解度和溶质的质量分数
【学习目标】
1.掌握饱和溶液、不饱和溶液、溶解度等概念及相互关系;掌握溶解度曲线的意义及应用。
2.认识一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数;掌握溶质质量分数的有关计算。
3.初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。
【要点梳理】
要点一、饱和溶液、不饱和溶液
1.饱和溶液:
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做饱和溶液。
2.不饱和溶液:
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质还能继续溶解时的溶液,叫做不饱和溶液。
3.饱和溶液、不饱和溶液的转化方法:
大多数情况下饱和溶液和不饱和溶液存在以下转化关系(溶质为固体):
4.判断溶液是否饱和的方法:
一般说来,可以向原溶液中再加人少量原溶质,如果溶解的量不再增大则说明原溶液是饱和溶液,如果溶解的量还能增大则说明原溶液是不饱和溶液。
【要点进阶】
1.饱和溶液、不饱和溶液概念的理解
(1)首先要明确“一定条件”、“一定量的溶剂”。
在某一温度和一定量的溶剂里,对某种固态溶质来说饱和了,但若改变温度或改变溶剂的量,就可能使溶液不饱和了。
如室温下,100g水中溶解31.6gKNO3达到饱和,若升高温度或增大溶剂(水)量,原来饱和溶液就变为不饱和溶液。
所以溶液饱和与否,首先必须明确“一定条件”和“一定量的溶剂”。
(2)必须明确是某种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。
如:
在一定条件下不能再溶解食盐的溶液,可能还能继续溶解蔗糖,此时的溶液对于食盐来说是饱和溶液,但是对于蔗搪来说就是不饱和溶液。
2.由于Ca(OH)2的溶解度在一定范围内随温度的升高而减小,因此将Ca(OH)2的不饱和溶液转化为饱和溶液,在改变温度时应该是升高温度;将熟石灰的饱和溶液转化为不饱和溶液,在改变温度时应该是降低温度。
要点二、溶解度、溶解度曲线
1.固体的溶解度:
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
如果不说明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。
2.正确理解固体的溶解度概念需要抓住四个因素:
(1)一定温度。
同一种固体物质在不同温度下对应的溶解度是不同的,因此必须指明温度。
(2)100g溶剂。
此处100g是指溶剂质量,不能误认为溶液质量。
(3)饱和状态。
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里所溶解的最大质量为这种物质在这种溶剂里的溶解度。
(4)单位:
g
3.影响固体溶解度的因素:
(1)溶质、溶剂的性质;
(2)温度。
4.固体物质的溶解度与溶解性的关系:
20℃溶解度/g
>10
10~1
1~0.01
<0.01
物质的溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
实例
NaCl
KClO3
Ca(OH)2
CaCO3
5.溶解度曲线:
(1)当溶质一定、溶剂一定时.固态物质的溶解度主要受温度的影响,也就是说,固态物质的溶解度是温度的函数。
这种函数关系既可用表格法表示,也可以用图像法(溶解度曲线)来表示。
用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质溶解度随着温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。
(2)温度对固体溶解度的影响规律
①大多数物质的溶解度随温度升高而增大(如KNO3)
②少数物质的溶解度受温度影响不大(如NaCl)
③极少数物质的溶解度随温度升高而减小(如Ca(OH)2)
(3)溶解度曲线的意义及应用
①根据溶解度曲线可以查出某温度下该物质的溶解度;也可以查出该物质已知溶解度所对应的温度。
曲线上的点即该物质对应温度时的溶解度,按其数据配成的溶液正好为饱和溶液;若按曲线下面的任何一点的数据所配溶液,均为该温度下该物质的不饱和溶液;如按曲线上面任何一点所表示的数据配制溶液,溶液中均含有未溶解的晶体,所配溶液为饱和溶液。
②固体物质的溶解曲线主要有三种情况:
“陡升型”,该类物质(大多数固体物质)的溶解度随温度升高而明显增大;“缓升型”,这类物质(少数固体物质)的溶解度随温度升高变化不明显;“下降型”,它(极少数物质)的溶解度随温度升高而减小。
③不同物质在同一温度下的溶解度借助不同物质的溶解度曲线,可比较相同温度下各物质溶解的大小。
④几种物质溶解度曲线的交点,表示对应温度下几种物质的溶解度相等。
6.气体的溶解度:
(1)气体的溶解度是指该种气体在一定压强和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积(气体的体积要换算成标准状况时的体积)。
(2)影响气体溶解度的因素
内因:
气体和水本身的性质。
外因:
①温度:
随温度升高而减小;②压强:
随压强增大而增大。
7.结晶:
溶质从溶液中以晶体的形式析出的过程,叫做结晶。
(1)结晶通常有两种方法:
一是蒸发溶剂,如将氯化钠溶液蒸发水分,就可以析出氯化钠晶体。
二是改变饱和溶液温度,如将硝酸钾溶液降温,也可以析出硝酸钾晶体。
(2)海水晒盐:
利用蒸发溶剂结晶的方法可以从海水中提取食盐。
其过程是:
先将海水引入蒸发池,经风吹日晒蒸发水分到一定程度,再导入结晶池,继续风吹日晒就逐渐析出食盐来。
海水晒盐是靠蒸发水分,海水进入贮水池,各成分基本不变,但在蒸发池中,随着水分的不断蒸发,溶剂不断减少,但溶质氯化钠的质量不变,只是浓度变大;达到饱和后继续蒸发,溶液中会析出氯化钠晶体,将晶体分离出去后剩下的溶液称为母液,它仍然是氯化钠的饱和溶液,利用其可生产出多种化工产品,因此海洋中蕴藏着丰富的资源。
【要点进阶】
1.温度是影响固体物质溶解度的唯一外界因素,振荡、搅拌只能加快固体物质的溶解速率,而不能改变固体的溶解度。
2.溶解度曲线既能定性地反映固体的溶解度受温度影响而变化的趋势,也能表示某固态物质在某温度下的溶解度,还能用于比较同一温度不同溶质的溶解度的大小。
比较溶解度大小必须指明温度,否则无法比较。
3.气体的溶解度受温度和压强的影响。
温度一定,气体的溶解度随压强的增大而增大,随压强的减小而减小;压强一定,气体的溶解度随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。
要点三、溶质的质量分数、配制一定溶质质量分数的溶液
1.溶质的质量分数:
是溶质质量与溶液质量之比。
(1)溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量×100%
(2)饱和溶液中溶质的质量分数=溶解度÷(100g+溶解度)×100%
2.配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液:
(1)实验用品:
托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒(10mL、100mL)蔗糖。
(2)实验步骤:
①计算:
配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液所需要的溶质质量为50g×5%=2.5g,水的质量为50g-2.5g=47.5g。
②称量(量取):
用托盘天平称量2.5g蔗糖倒入烧杯中,把水的密度近似地看作1g/cm3,用量筒量取47.5mL水。
(思考:
为什么不选用10mL的量筒呢?
如果选用10mL的量筒,需要量取5次才能量取到所需的水,这样将会导致误差偏大。
)
③溶解:
把量好的水倒入盛有蔗糖的烧杯中,用玻璃棒搅拌,加速蔗糖的溶解。
④贮存:
把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,放到试剂柜中。
【要点进阶】
1.溶质的质量分数一般用百分数表示;是溶质质量占溶液质量的百分比,而不是体积关系。
2.溶质的质量分数数学表示式中,溶质的质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质的质量不能计算在内。
3.称量蔗糖时,要注意左物右码,规范使用托盘天平。
如果砝码跟蔗糖左右颠倒(1g以下用游码),所配溶液就会变稀;量取水时,使用量筒要规范,读数要正确。
如果俯视读数,所配溶液就会变浓。
要点四、溶液的稀释、浓缩
1.关于溶液稀释的计算:
(1)溶液稀释前后,溶质的质量不变。
(2)若设浓溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液Bg,则
Ag×a%=Bg×b%(其中B=A+m水)
2.关于溶液浓缩(无溶质析出)的计算:
(1)向原溶液中添加溶质:
溶液增加溶质前后,溶剂的质量不变。
增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质的质量,而溶液的质量=原溶液的质量+增加的溶质的质量。
若设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,加溶质Bg后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则
Ag×a%+Bg=(Ag+Bg)×b%。
(2)将原溶液蒸发掉部分溶剂:
溶液蒸发溶剂前后,溶质的质量不变。
若设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,蒸发Bg水后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则
Ag×a%=(Ag一Bg)×b%。
(3)与浓溶液混合:
混合后溶液的总质量等于两混合溶液的质量之和,混合后溶液中溶质质量等于两混合溶液的溶质质量之和。
若设原溶液质量为Ag,溶质的质量分数为a%,浓溶液质量为Bg,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则
Ag×a%+Bg×b%=(Ag+Bg)×c%。
【要点进阶】
1.关于溶液稀释的计算一定要抓住:
溶液稀释前后,溶质的质量不变。
然后根据所给信息列方程求解。
2.关于溶液浓缩(无溶质析出)的计算,要根据浓缩的具体类型来具体分析找出等量关系来解决。
【典型例题】
类型一、考查饱和溶液、不饱和溶液、溶解度及溶解度曲线的应用
例1.如图是甲、乙两种固体物质在水中的溶解度曲线,下列说法不正确的是( )
A.10℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液浓度相同
B.保持20℃,蒸发溶剂可使接近饱和的乙溶液变成饱和溶液
C.30℃时,将40g甲物质加入50g水中,充分溶解后溶液的质量为80g
D.10℃时,将两种饱和溶液升温至30℃,溶液中溶质的质量分数都增大
例2.下图是a、b、c三种物质的溶解度曲线。
请回答:
(1)P点的含义是_____________________。
(2)t2℃时30ga物质加入到50g水中不断搅拌,形成的溶液质量是______g。
(3)t2℃时a、b、c三种物质的溶解度按由小到大的顺序排列是________(填写物质序号)。
(4)在t2℃时,将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液同时降温至t1℃时,析出晶体最多的是,所得溶液中溶质质量分数最小的是_______。
举一反三:
【变式】如图为甲、乙两种盐的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两种物质的溶解度都不相等
B.将接近饱和的甲溶液变为饱和溶液,可采用蒸发或降温的方法
C.t1℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液中,溶质的质量分数均为15%
D.t2℃时,将30克乙物质放入100克水中,所得溶液的质量为130克
类型二、考查溶液的配制、溶质质量分数和溶液的稀释等有关计算
例3.双氧水(H2O2)既是工业上的重要的绿色氧化剂,又是常用的医药消毒剂。
小明从试剂商店购得一瓶质量分数为30%的双氧水,用于制取氧气。
若要配制5%的双氧水600g,需要30%的双氧水的质量为___________。
需加水的体积是___________。
例4.小明利用家庭小实验粗略测定食醋中醋酸的质量分数。
方法是:
用注射器吸取20mL食醋,逐滴加入到5.3g10%的碳酸钠溶液中,至不再产生气泡为止,此时注射器中剩余的食醋为8mL。
请计算食醋中醋酸的质量分数。
(已知食醋的密度近似为1g/cm3,Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑)
举一反三:
【变式1】现欲将粗盐提纯,并用制得的精盐配制质量分数一定的氯化钠溶液。
下列说法不正确的是( )
A.粗盐溶解时,可边加粗盐边用玻璃棒搅拌加速溶解
B.过滤滤液时,可以直接把溶有粗盐的液体直接倒入漏斗
C.配制溶液需要经过计算、称量、溶解、装液等步骤
D.配制溶液时必备的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒等
【变式2】四川汶川抗震救灾期间,为了防止灾后疫情的发生,每天需要喷洒大量的消毒液。
(1)800Kg质量分数为0.5%的过氧乙酸消毒液中,过氧乙酸的质量为__________kg。
(2)要配制800Kg质量分数为0.5%的过氧乙酸消毒液,需要质量分数为16%的过氧乙酸溶液的质量是多少?
【变式3】过氧化氢溶液长期保存会自然分解,使得溶质质量分数
减小。
小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一
起测定溶质质量分数。
他们取出该溶液51g,加入适量二氧化锰,
生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)求完全反应后生成氧气的质量为________。
(2)计算该溶液中溶质的质量分数。
【巩固练习】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关溶液的说法错误的是( )
①碘酒中的溶质是酒精;②改变条件,饱和溶液与不饱和溶液可相互转化;③氢氧化钙的饱和溶液一定是浓溶液;④析出晶体后的溶液是该温度下的饱和溶液
A.①②B.②③C.①③D.③④
2.小红同学在一定温度下进行KNO3的溶解实验,实验数据如下:
根据上述实验数据,下列叙述正确的是()
A.实验1所得溶液的溶质质量分数=80g÷100g×100%
B.实验2所得溶液为饱和溶液
C.实验4所得溶液的溶质质量分数比实验3大
D.该温度下,KNO3饱和溶液的溶质质量分数=110g÷210g×100%
3.对“20℃时,硝酸钾溶解度为31.6g”这句话解释正确的是( )
A.20℃时,100g硝酸钾溶液中含有31.6g硝酸钾
B.在100g水中溶解31.6g硝酸钾就达到饱和状态
C.20℃时,100g水中溶解31.6g硝酸钾就达到饱和状态
D.20℃时,31.6g硝酸钾被131.6g水溶解就达到饱和状态
4.下列关于溶液的说法正确的是( )
A.20℃时,在100g水中溶解了30g氯化钠,则20℃时氯化钠的溶解度是30g
B.气体物质的溶解度,随温度的升高而减小,随压强的增大而增大
C.在20℃时,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰,若恢复到原温度时,溶液中溶质的质量不变
D.饱和硝酸钠溶液一定比不饱和硝酸钠溶液的溶质质量分数大
5.取70g某温度下的氯化钾饱和溶液,将其恒温蒸发10g水,析出4g氯化钾固体,则剩余溶液中所含溶质质量为()
A.16gB.20gC.40gD.56g
6.下列说法中正确的是( )
A.无色透明的液体一定是溶液
B.配制溶液时,搅拌可以增大溶质的溶解度
C.将10%的氯化钠溶液倒出一半,剩余溶液中溶质的质量分数仍为10%
D.同种溶质的饱和溶液,一定比它的不饱和溶液的溶质质量分数大
7.20℃时,取甲、乙、丙、丁四种纯净物各40g,分别加入到四个各盛有100g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
物质
甲
乙
丙
丁
未溶解固体的质量/g
8.4
4
0
18.4
下列说法正确的是( )
A.所得四杯溶液都是饱和溶液
B.丁溶液的溶质质量分数最大
C.20℃时四种物质溶解度的关系为:
丁>甲>乙>丙
D.四杯溶液中各加入20℃的100g水后,溶液质量相等,且均为不饱和溶液
8.下表是固体甲和乙在不同温度时的溶解度。
下列说法中正确的是( )
温度/℃
0
20
40
100
甲溶解度/克
0.73
0.165
0.121
0.076
乙溶解度/克
13.3
31.6
63.9
246
A.20℃时甲物质的饱和溶液升高温度会变为不饱和溶液
B.100℃时乙物质的饱和溶液冷却到室温会析出晶体,但溶液仍饱和
C.20℃时.甲溶液的溶质质量分数一定小于乙溶液的溶质质量分数
D.20℃时,100克乙物质加入100克水中.所得溶液的溶质质量分数等于50%
9.有40g质量分数为5%的氯化钙溶液,若将其质量分数增加到10%,应采用的方法是()
A.把溶剂蒸发掉一半B.加入40g质量分数为20%的氯化钙溶液
C.把溶剂蒸发掉20gD.加入2g氯化钙固体
二、填空题
10.如图所示是A、B两种固体物质的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)A、B两种物质的溶解度受温度影响较大的是_______;
(2)t1℃时,A物质的溶解度___________B物质的溶解度(填“>”、“=”或“<”);t2℃时,把80gB物质放入100g水中,充分搅拌,得到溶液的质量________g。
11.如图是甲、乙两种物质的溶解度曲线,下列说法不正确的是。
①升高温度,可使甲的不饱和溶液变为饱和溶液;②50℃时甲的饱和溶液溶质的质量分数为40%;③20℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等;④要使乙从其浓溶液中析出,可冷却乙的热浓溶液
12.60℃时,硝酸钾的溶解度为110g。
在60℃时,将70g硝酸钾放入50g水中,充分溶解后所得溶液的质量为。
13.20℃时,食盐的溶解度为36g。
该温度下将20g食盐投入50g水中,溶液的溶质质量分数为。
若将15g食盐投入50g水中,所得溶液的溶质质量分数为。
14.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。
据图回答:
(1)10℃时,甲物质的溶解度 乙物质的溶解度.(填“>”或“=”或“<”)。
(2)把30℃时等质量的甲、乙两物质饱和溶液降温到10℃,析出晶体较多的是 。
(3)20℃时,将50g甲物质放入盛有100g水的烧杯中,最终所得溶液的质量为 g;若将烧杯内物质升温到30℃(不考虑水蒸发),溶液中不变的是 (填序号)。
A.溶剂的质量 B.溶液的质量 C.溶质的质量分数D.以上都不变
三、计算题
15.(2015•福建中考)一定量的锌与200g硫酸溶液恰好反应,生成氢气0.4g,计算:
(1)参加反应的锌的质量。
(2)硫酸溶液溶质的质量分数。
(3)反应后所得溶液的溶质质量分数。
(4)将此硫酸溶液100g稀释成5%的硫酸溶液,需要加水的质量。